当前我国正处在经济转轨、社会转型的特殊历史时期,火灾隐患大量滋生,消防管理难度不断加大,火灾防控压力前所未有。在政府的高度重视,全社会的共同努力下,中国当前火灾形势基本平稳,但群死群伤火灾(High-casuatly Fire,HCF)的形势较为严峻。为对我国的HCF有深入的认识,本文从频率-尺度幂律分布、影响因素与死亡人数段的关系、各省份火灾特点、火灾的时间标度性、火灾风险,以及特别重大火灾引起的火灾防治工作对火灾的抑制作用等6个方面对中国HCF开展研究。由于火灾受伤情况相对难以界定,且数据不容易收集,本文用死亡人数不低于3人的火灾来代表HCF。文中使用的火灾数据源自中国火灾统计年鉴和中国消防年鉴。在频率-尺度幂律分布研究中,无论尺度使用死亡人数、直接经济损失或过火面积,频率-尺度都满足幂律分布。通过对国际数据的分析,发现频率-死亡人数分布在火灾中是一个普遍的现象。运用标度指数,分析了6种影响因素(火灾场所、原因、时段、季节、年份和地域)对频率-死亡人数分布的影响。一些因素,如非居住类场所、电气原因、冬季和经济较为发达的地区,会引起火灾频率随着死亡人数的增加下降较慢,或者说,这些因素与高死亡人数相联系。由于频率-死亡人数幂律分布只能从整体分布上研究影响因素与死亡人数的关系,本文再运用对应分析,研究上述6种影响因素与4个死亡人数段(3人、4-5人、6-9人和≥10人)的关系。结果表明,火灾场所中的宾馆、福利院和医院与死亡人数≥10人的火灾强烈地联系。生产原因引起的火灾倾向于造成较大伤亡,与死亡人数6-9人联系紧密。发生在白天(8：00-19：59)的火灾比夜晚(20：00-7：59)火灾更倾向于和高死亡人数段相联系。寒冷季节的月份,比如冬季和早春,和死亡人数4-5,6-9和≥10人相联系。对应分析还动态地给出了HCF在几年中的发展趋势,其中2007年倾向于与死亡人数≥10人相联系。各省份的研究结果表明,北京、山东和吉林倾向于和死亡人数≥10人相联系。为了对比中美两国的HCF,收集了两国死亡人数≥5人的火灾数据。结果表明,两国的影响因素与死亡人数段的关系存在较大差异。运用主成分分析、聚类分析对省份火灾特点开展了研究,在分析中着重考虑了HCF。根据主成分分析的结果,采用的四个主成分为：“综合火灾形势”、般火灾与HCF的比”、“综合亡人火灾形势”和“高伤亡火灾与低伤亡火灾的比”。使用这四个主成分作为指标来描述各省份的火灾特点。为了使结果更加简明和容易理解,运用聚类分析对各省份火灾特点进行了归类。从上述4个指标来看,浙江和广东两省的火灾形势最为严峻。最后,通过省份的地域信息获得的相关社会经济等信息,进而研究了GDP、人均GDP、人口、每百万人口公安消防站的数量和年代等5个因素对4个火灾特点指标的影响。运用Fano Factor (FF), Allan Factor (AF)和去趋势波动分析(DFA)对HCF序列的时间标度性进行了研究。FF和AF表明,死亡人数≥3和≥4人时火灾表现出了明显的时间标度性。随着死亡人数阈值的增加,标度性逐渐减弱,这意味着火灾序列随着阈值的增加逐渐转变成泊松序列。通过将FF(AF)曲线与95%泊松置信曲线相比较,可以认为死亡人数≥6人的火灾序列为泊松序列。死亡人数≥3人火灾的DFA标度指数为0.551±0.005,表明该序列呈现长程相关。随着死亡人数阈值的增加,DFA标度指数逐渐减小,意味着序列逐渐变得不相关。死亡人数≥6人火灾的DFA标度指数为0.496±0.003,可以认为该序列是不相关的。根据时间标度性研究的结果,对死亡人数不低于6人的HCF和死亡人数非常高的极端HCF (EHCF)开展了风险分析。以贝叶斯层次模型为框架,通过广义Pareto分布(GPD)模型和泊松序列模型,求出火灾的危害程度和发生频率,进而得到火灾风险。本章涉及到风险分析中的一个重要问题：评估极端事件的风险。由于数据的缺乏,极端事件的风险具很大的不确定性,只能通过接近极端事件的现有数据进行外推来计算。中国、美国、中国非居住类和中国居住类HCF的风险分别为162.26、91.67、120.23和40.72人/年。EHCF的风险通过1%超过数和年发生频率的乘积来衡量。中国、美国、中国非居住类和中国居住类EHCF的风险分别为511.51、292.64、391.48和142.50人/年。在发生特别重大火灾后,消防部门一般会集中开展火灾防治工作。火灾防治工作的有效性受到人们的关注。运用时间序列干预模型研究了由特别重大火灾引起的6起火灾防治工作对月份火灾起数(1997-2010)、死亡人数(1997-2010)和HCF起数(2000-2010)序列的抑制作用。干预模型检测出由洛阳东都商厦火灾和央视新配楼火灾引起的防治工作的抑制效果。洛阳东都商厦引起的防治工作对火灾起数和死亡人数都有抑制作用,而央视火灾引起的防治工作只对火灾起数有抑制作用。防治工作对火灾起数的抑制效果呈指数衰减模式。在防治工作开始后,火灾起数有一个“脉冲”的下降,然后抑制效果呈指数衰减,抑制效果随时间变化逐渐消失。东都商厦火灾引起的防治工作对死亡人数的抑制效果呈正弦阻尼振荡的模式,最终的抑制效果是死亡人数减少约43人。火灾防治工作对HCF起数的抑制效果没有检测到,这与火灾防治工作的目的是不一致的。